[其他]互感器自動校驗儀

無效

• 申請號: 86108441
• 申請日: 1986-12-18
• 公開（公告）號: CN1005653B
• 公開（公告）日: 1989-11-01
• 發明（設計）人: 陳宏興
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業總公司第七研究院第七一五研究所
• 代理公司: 浙江省專利事務所
• 代理人: 王鑫康

用于電測領域的互感器自動校驗儀，設置一套增益調整系統、自動校正系統和密采樣保持一Ａ／Ｄ變換器，并在微機管理下分時復用，避免了待測信號經多路處理引入的誤差，可獲得高測量準確度及良好的穩定性和重復測試的一致性。采用１２^ｂｉｔＡ／Ｄ變換器的校驗儀，全測量范圍的分辨力均高于示值的０．１％，測量準確度優于０．５％，校驗儀自動化程度高，具有測量電壓或電流互感器、阻抗、導納、小電流、小電壓、大電流和大電壓的功能。

本發明屬于互感器參數電測領域。

互感器校驗儀（又稱互感器比較裝置）廣泛用于電力系統和儀用的電壓互感器或電流互感器（以下統稱互感器）的參數測試，其藉助于一個與被測互感器變比相同的標準互感器，測出被測互感器相對于標準互感器的比率誤差（簡稱比差）f和相角誤差（簡稱角差）δ。互感器都須作定期校驗，即在不同的工作電流或電壓、負荷及變比下進行多點測量，不僅測試工作量繁重，而且要求有較高的測試準確度。因此，提高互感器校驗儀的自動化程度及測試的準確度和穩定性是本電測領域的重要課題之一。

互感器校驗儀通常采用差動平衡比較法或非平衡差動法測量原理。西德專利DT 2430134和《Trans.Instrum.Meas.》雜志1983.1M-32報導的“使用微處理機的儀用互感器比較裝置”采用平衡比較法來簡接測量互感器的誤差，裝置校正步驟繁多、檢零平衡困難，要獲得較高的測試準確度則設備復雜，使用不便。已有技術ZHE-1型互感器校驗儀使用微機采用非平衡差動法，即通過對被測互感器二次回路與標準互感器二次回路的差動信號和標準互感器二次回路的工作信號（又稱標準信號）的測試，直接測量互感器的誤差。該校驗儀由輸入回路、輸入多路開關、自校系統、采樣脈沖形成電路、采樣保持-模數變換器（以下簡稱S/H-A/D變換器）、微機系統、電源和操作指示面板組成。在工作信號過零點時刻對差動信號進行采樣，得到差動信號的正交分量幅值，在工作信號過角頻率時刻對差動信號進行采樣，得到差動信號的同相分量幅值，微機按下式計算比差f和角差δ：

為保證測量的準確度，理論上要求采樣脈沖與工作信號嚴格同步，為此該校驗儀采用了多級放大、濾波、鑒相、波形變換和鎖相、整形一套極為復雜的采樣脈沖形成電路。為指示工作信號的額定工作點百分表值，該校驗儀還設置了精密整流電路和第二套A/D變換器，自校系統設置“校測開關”需人工校正和調整。由于ZHE-1型互感器校驗儀采用了一套獨立于被測信號測試回路的采樣脈沖形成電路，盡管使用了相移補償、鑒相和鎖相技術，仍不可避免地在工作信號和采樣脈沖之間引入了相移，此相移又隨環境條件而變化，從而直接影響校驗儀的測量準確度和穩定性。該校驗儀在操作指示面板上采用了過多的操作開關，測試前必須校正和調節。不難看出，上述校驗儀電路復雜，調試難度大，測量準確度和穩定性欠佳，重復測量的一致性差，硬件電路和微機功能未能得到充分利用，智能化程度不高，操作使用不便。

本發明的目的是提出一種應用微機采用非平衡差動測量法的互感器自動校驗儀，構思新穎，用較少的、易于實現、調試方便的硬件電路，在微機系統管理下實現互感器參數自動測量，不僅可獲得較高的測量準確度及良好的穩定性和重復測試一致性，而且自動化程度高，具有多種參數測量功能。

根據上述任務而提出的解決方案，由輸入回路、輸入多路器、自校系統、采樣脈沖形成電路、S/H-A/D變換器、微機系統、電源和操作指示面板組成的互感器自動校驗儀的特點是：

（1）設置增益調整系統，使全測量范圍內的各種信號經增益調整后，輸入到A/D變換器的信號幅值均在±U_AD～±U_AD的A/D變換最佳工作范圍內（U_AD為A/D變換器的額定輸入電壓）。

（2）S/H-A/D變換器在等間隔密采樣脈沖控制下工作，采樣脈沖形成電路的采樣頻率為60～80倍信號頻率，A/D變換器的字長為12～16bit位。微機系統把S/H-A/D變換結果中最接近信號幅值的采樣值確定為信號幅值，利用最接近信號零點的采樣值來確定信號的瞬時相位，推算出小信號△（互感器參數測試時為差動信號）和工作信號之間的相位差α（互感器參數測試時為誤差角），解算出同相分量幅值△Sf和正交分量幅值△S_δ，計算式為：